ES2638080T3 - Method for producing a flexible tube body and flexible tube body produced in this way - Google Patents

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ES2638080T3 ES12706901.1T ES12706901T ES2638080T3 ES 2638080 T3 ES2638080 T3 ES 2638080T3 ES 12706901 T ES12706901 T ES 12706901T ES 2638080 T3 ES2638080 T3 ES 2638080T3
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Abstract

Un método para producir un cuerpo de tubo flexible, que comprende: proporcionar una pluralidad de longitudes de material (7001; 7002) compuesto termoendurecible, y apilar la pluralidad de longitudes para formar un elemento (700) de blindaje a la tracción; envolver helicoidalmente el elemento de blindaje a la tracción, bajo una tensión predeterminada, alrededor de una capa (602) de retención de fluido; y luego calentar el elemento de blindaje a la tracción para curar el material compuesto termoendurecible, en el que el elemento de blindaje a la tracción forma una capa de blindaje.A method of producing a flexible tube body, comprising: providing a plurality of lengths of material (7001; 7002) thermosetting compound, and stacking the plurality of lengths to form a tensile shielding element (700); helically wrap the tensile shielding element, under a predetermined tension, around a fluid retention layer (602); and then heating the tensile shielding element to cure the thermosetting composite material, in which the tensile shielding element forms a shielding layer.

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Metodo para producir un cuerpo de tubo flexible y cuerpo de tubo flexible producido de este modoMethod for producing a flexible tube body and flexible tube body produced in this way

La presente invencion se refiere a un cuerpo de tubo flexible y a un metodo para producir un cuerpo de tubo flexible. En particular, la presente invencion se refiere al uso de materiales compuestos, en particular materiales polimericos reforzados con fibras, en una capa de blindaje de un cuerpo de tubo flexible.The present invention relates to a flexible tube body and a method of producing a flexible tube body. In particular, the present invention relates to the use of composite materials, in particular fiber reinforced polymeric materials, in a shielding layer of a flexible tube body.

Tradicionalmente se utiliza tubo flexible para transportar fluidos de produccion, tales como petroleo y/o gas y/o agua, de un lugar a otro. El tubo flexible es particularmente util para conectar una ubicacion submarina a una ubicacion a nivel del mar. El tubo flexible se forma generalmente como un conjunto de un cuerpo de tubo flexible y uno o mas accesorios en los extremos. El cuerpo de tubo se forma tfpicamente como una combinacion de materiales estratificados que forman un conducto que contiene la presion. La estructura del tubo permite grandes deflexiones sin causar esfuerzos de deflexion que perjudiquen la funcionalidad del tubo durante su vida util. El cuerpo de tubo se construye generalmente como una estructura combinada incluyendo capas metalicas y de polfmero.Traditionally, a flexible tube is used to transport production fluids, such as oil and / or gas and / or water, from one place to another. The flexible tube is particularly useful for connecting an underwater location to a sea level location. The flexible tube is generally formed as a set of a flexible tube body and one or more accessories at the ends. The tube body is typically formed as a combination of stratified materials that form a conduit that contains the pressure. The structure of the tube allows large deflections without causing deflection efforts that impair the functionality of the tube during its useful life. The tube body is generally constructed as a combined structure including metal and polymer layers.

En muchos disenos de tubos flexibles conocidos, el cuerpo de tubo incluye una o mas capas de blindaje a la presion. La caga primaria sobre tales capas se forma a partir de fuerzas radiales. Las capas de blindaje a la presion tienen a menudo un perfil de seccion transversal espedfico para entrelazarse de manera que sean capaces de mantener y absorber las fuerzas radiales resultantes de la presion externa o interna sobre el tubo. El perfil de la seccion transversal de los alambres enrollados que impiden asf que el tubo colapse o se rompa como resultado de la presion a veces se denomina perfiles resistentes a la presion. Cuando se forman capas de blindaje a la presion a partir de alambres enrollados helicoidalmente formando componentes de aro, las fuerzas radiales de presion externa o interna sobre el tubo hacen que los componentes de aro se expandan o contraigan, poniendo una carga de traccion sobre los alambres.In many known flexible tube designs, the tube body includes one or more layers of pressure shielding. The primary caga on such layers is formed from radial forces. Pressure shielding layers often have a specific cross-sectional profile to interlock so that they are able to maintain and absorb the radial forces resulting from external or internal pressure on the tube. The cross-sectional profile of the coiled wires that prevent the tube from collapsing or breaking as a result of pressure is sometimes called pressure-resistant profiles. When pressure shielding layers are formed from helically wound wires forming ring components, the radial forces of external or internal pressure on the tube cause the ring components to expand or contract, putting a tensile load on the wires .

En muchos disenos de tubos flexibles conocidos, el cuerpo de tubo incluye una o mas capas de blindaje a la traccion. La carga primaria sobre tal capa es la tension. En aplicaciones de alta presion, tales como en ambientes de aguas profundas y ultraprofundas, las capas de blindaje a la traccion experimentan cargas de alta tension a partir de una combinacion de la carga interna de la tapa extrema de presion y del peso autoportante del tubo flexible. Esto puede causar una falla en el tubo flexible, ya que estas condiciones se experimentan durante penodos de tiempo prolongados.In many known flexible tube designs, the tube body includes one or more traction shield layers. The primary burden on such a layer is tension. In high-pressure applications, such as in deep and ultra-deep water environments, the tensile shield layers experience high-tension loads from a combination of the internal load of the extreme pressure cap and the self-supporting weight of the flexible tube . This can cause a failure in the flexible tube, as these conditions are experienced for prolonged periods of time.

El tubo flexible no unido ha sido utilizado para desarrollos en aguas profundas (menos de 3.300 pies (1.005.84 metros)) y en aguas ultraprofundas (mas de 3.300 pies). Es la creciente demanda de petroleo la que esta haciendo que la exploracion se produzca en profundidades cada vez mayores donde los factores ambientales son mas extremos. Por ejemplo, en ambientes de aguas profundas y ultraprofundas, la temperatura del suelo oceanico aumenta el riesgo de que los fluidos de produccion se enfnen a una temperatura que pueda conducir al bloqueo de los tubos. Las profundidades incrementadas tambien aumentan la presion asociada con el ambiente en el cual el tubo flexible debe operar. Como resultado, se incrementa la necesidad de altos niveles de rendimiento de las capas de blindaje a la presion y de blindaje a la traccion del cuerpo del tubo flexible.The unbound hose has been used for developments in deep water (less than 3,300 feet (1,005.84 meters)) and in ultra-deep waters (more than 3,300 feet). It is the growing demand for oil that is causing the exploration to take place at ever greater depths where environmental factors are more extreme. For example, in deep and ultra-deep water environments, the temperature of the ocean floor increases the risk that the production fluids are cooled to a temperature that can lead to blockage of the pipes. Increased depths also increase the pressure associated with the environment in which the hose must operate. As a result, the need for high levels of performance of the pressure shielding and tensile shielding layers of the flexible tube body is increased.

Una manera de mejorar la respuesta de carga y por lo tanto el rendimiento de las capas de blindaje es fabricar las capas de materiales mas gruesos y mas fuertes y por lo tanto mas robustos. Por ejemplo, para capas de blindaje a la presion en las que las capas se forman a menudo a partir de alambres enrollados con devanados adyacentes en el entrelazado de las capas, la fabricacion de los alambres con material mas voluminoso da como resultado que la resistencia se aumente apropiadamente. Sin embargo, a medida que se utiliza mas material, aumenta el peso del tubo flexible. En ultima instancia, el peso del tubo flexible puede convertirse en un factor limitante para el uso del tubo flexible. Ademas, la fabricacion de tubos flexibles utilizando material mas voluminoso y mas grueso aumenta apreciablemente los costes de material, lo cual es tambien una desventaja. La economfa y la logfstica del transporte y la instalacion de tubos flexibles se vuelven insostenibles.One way to improve the load response and therefore the performance of the shield layers is to make the layers of materials thicker and stronger and therefore more robust. For example, for pressure shielding layers in which the layers are often formed from coiled wires with adjacent windings in the interlacing of the layers, the manufacture of the wires with more bulky material results in the resistance being Increase properly. However, as more material is used, the weight of the flexible tube increases. Ultimately, the weight of the flexible tube can become a limiting factor for the use of the flexible tube. In addition, the manufacture of flexible tubes using bulkier and thicker material significantly increases material costs, which is also a disadvantage. The economy and logistics of transport and the installation of flexible pipes become unsustainable.

Una tecnica que se ha utilizado en el pasado para aliviar de algun modo el problema antes mencionado es el uso de material polimerico reforzado con fibra (o materiales compuestos) como elementos estructurales en tubos flexibles. Los materiales compuestos proporcionan una alta resistencia y rigidez espedficas y pueden permitir reducir el peso del tubo (reduciendo la tension superior) y aumentar la resistencia qmmica del tubo en comparacion con materiales metalicos conocidos. El material compuesto se puede proporcionar inicialmente como un "prepreg", es decir, pre- impregnado con fibras.One technique that has been used in the past to somehow alleviate the aforementioned problem is the use of fiber reinforced polymeric material (or composite materials) as structural elements in flexible tubes. Composite materials provide high specific strength and stiffness and may allow reducing the weight of the tube (reducing the upper tension) and increasing the chemical resistance of the tube compared to known metallic materials. The composite material may initially be provided as a "prepreg", that is, pre-impregnated with fibers.

Los materiales compuestos termoendurecidos que emplean fibras de alta resistencia y alta rigidez no son ductiles y no pueden deformarse plasticamente como los metales y tienen una deformacion final limitada del orden del 2% o menos. Los materiales compuestos para hacer secciones con dimensiones razonables, plantean por lo tanto, dificultades en el proceso de fabricacion. Un material termoendurecible se define como un material que no se puede refundirse despues del curado. Un material termoendurecible es el material en su estado no curado o parcialmente curado. Un material compuesto termoendurecible que ha sido curado se define aqrn como termoendurecido. Un material compuesto termoendurecible puede formarse en una cinta y calentarse para curar el material. Sin embargo, cuando se enrolla la cinta formada para crear una capa de un cuerpo de tubo, se introduce una tension en elThermoset composite materials that use high strength and high stiffness fibers are not ductile and cannot be plastically deformed like metals and have a limited final deformation of the order of 2% or less. Composite materials to make sections with reasonable dimensions therefore pose difficulties in the manufacturing process. A thermosetting material is defined as a material that cannot be recast after curing. A thermosetting material is the material in its uncured or partially cured state. A thermosetting composite material that has been cured is here defined as thermosetting. A thermosetting composite material can be formed on a tape and heated to cure the material. However, when the formed tape is wound to create a layer of a tube body, a tension is introduced into the

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material, lo que afecta al rendimiento. Durante el enrollamiento sobre una base cilrndrica, una cinta se dobla en dos pianos, lo que puede causar deformacion.material, which affects performance. During winding on a cylindrical base, a tape is folded into two pianos, which can cause deformation.

El documento US2003/0026928 divulga un tubo flexible que incluye cintas compuestas de fibras y resina termoendurecida. La cinta esta formada por laminados finos superpuestos unidos entre sf por un adhesivo. El uso de laminados delgados ayuda a reducir la tension cuando la capa se dobla sobre la superficie del cuerpo del tubo. Sin embargo, la tension no se elimina completamente, y tambien el espesor de la capa, la cobertura adhesiva y el tiempo de aplicacion deben controlarse cuidadosamente. Tambien, en uso, una capa de laminados unidos sena susceptible al corte entre laminados ya que las interfaces interaction durante el movimiento del tubo o la torsion de la capa.Document US2003 / 0026928 discloses a flexible tube that includes ribbons composed of fibers and thermosetting resin. The tape is formed by superimposed thin laminates joined together by an adhesive. The use of thin laminates helps reduce tension when the layer bends over the surface of the tube body. However, the tension is not completely eliminated, and also the thickness of the layer, the adhesive cover and the application time must be carefully controlled. Also, in use, a layer of joined laminates will be susceptible to cutting between laminates since the interfaces interact during the movement of the tube or the torsion of the layer.

El documento WO00/70256 divulga un tubo ligero flexible de alta presion para aplicaciones en tubos ascendentes o tubena, especialmente en alta mar, que comprende un revestimiento interno, una primera capa estructural aplicada al revestimiento interno, para absorber cargas de presion, una o mas capas estructurales adicionales aplicadas a la primera capa estructural, para absorber cargas axiales y de flexion, y una cubierta externa que estanca los fluidos. Tanto la primera capa estructural como las capas estructurales adicionales se fabrican a partir de un material compuesto ligero que consiste en una matriz reforzada con fibras, siendo la primera capa estructural una capa solida reforzada por largas fibras continuas que se extienden alrededor del tubo y cada una de las capas estructurales adicionales que constan de una pluralidad de tiras individuales reforzadas por fibras que se extienden esencialmente en la direccion longitudinal de las tiras y que estan enrolladas alrededor del tubo, pero no estan unidas a las tiras adyacentes o a las capas por encima o por debajo de estas.WO00 / 70256 discloses a flexible high pressure light tube for applications in risers or tubena, especially at sea, comprising an internal coating, a first structural layer applied to the internal coating, to absorb pressure loads, one or more Additional structural layers applied to the first structural layer, to absorb axial and flexural loads, and an outer shell that stalls the fluids. Both the first structural layer and the additional structural layers are manufactured from a lightweight composite material consisting of a matrix reinforced with fibers, the first structural layer being a solid layer reinforced by long continuous fibers that extend around the tube and each of the additional structural layers consisting of a plurality of individual fiber-reinforced strips that extend essentially in the longitudinal direction of the strips and that are wound around the tube, but are not attached to adjacent strips or to the layers above or by under these.

La US 3,531,357 divulga una maquina para la fabricacion continua de un tubo de plastico reforzado que comprende un mandril longitudinal que se extiende a lo largo de la mayor parte de la dimension longitudinal de la maquina, se caracteriza porque dicho mandril comprende una pluralidad de secciones de un diametro que corresponde sustancialmente al diametro interno del tubo que esta siendo fabricado, estando dichas secciones interconectadas por elementos tubulares de menor diametro, y que proporciona una seccion de diametro relativamente grande de dicho mandril en cada estacion de devanado de bobinas de cinta de refuerzo, a dichos medios de impregnacion y a lo largo de la mayor parte de la dimension longitudinal del horno de calentamiento, y que ademas estan previstas juntas anulares en algunas de dichas secciones de mandril.US 3,531,357 discloses a machine for the continuous manufacture of a reinforced plastic tube comprising a longitudinal mandrel that extends along most of the longitudinal dimension of the machine, characterized in that said mandrel comprises a plurality of sections of a diameter that substantially corresponds to the internal diameter of the tube being manufactured, said sections being interconnected by tubular elements of smaller diameter, and which provides a relatively large diameter section of said mandrel at each winding station of bobbins of reinforcing tape, to said impregnating means and along most of the longitudinal dimension of the heating furnace, and also annular joints are provided in some of said mandrel sections.

El documento EP2056007 divulga un cuerpo de tubo flexible para un tubo flexible que comprende una vaina de presion interna y al menos una capa de blindaje sobre la vaina que comprende una cinta enrollada de material compuesto. Tambien se divulga un metodo para fabricar una cinta compuesta que utiliza un procedimiento de pultrusion.EP2056007 discloses a flexible tube body for a flexible tube comprising an internal pressure sheath and at least one shielding layer on the sheath comprising a rolled tape of composite material. A method for manufacturing a composite tape using a pultrusion process is also disclosed.

Es un objetivo de la presente invencion atenuar al menos parcialmente los problemas antes mencionados.It is an objective of the present invention to at least partially mitigate the aforementioned problems.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invencion es proporcionar capas en un cuerpo de tubo flexible, de material compuesto que proporcione resistencia y rigidez a un tubo para evitar el aplastamiento o la explosion, al mismo tiempo que proporcione flexibilidad suficiente al tubo al doblarse.An objective of the embodiments of the present invention is to provide layers in a flexible tube body, of composite material that provides strength and rigidity to a tube to prevent crushing or explosion, while providing sufficient flexibility to the tube when bending.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invencion es proporcionar capas de blindaje en un cuerpo de tubo flexible de material compuesto que este sustancialmente libre de deformacion residual.An objective of the embodiments of the present invention is to provide shield layers in a flexible tube body of composite material that is substantially free of residual deformation.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invencion es proporcionar una capa de blindaje a la traccion y/o capa de blindaje a la presion que este protegida contra la adhesion a alambres cercanos, abrasion y factores ambientales tales como temperatura y productos qmmicos.An objective of the embodiments of the present invention is to provide a tensile shielding layer and / or pressure shielding layer that is protected against adhesion to nearby wires, abrasion and environmental factors such as temperature and chemicals.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para producir un cuerpo de tubo flexible, que comprende:In accordance with a first aspect of the present invention, a method of producing a flexible tube body is provided, comprising:

proporcionar una pluralidad de longitudes de material compuesto termoendurecible, y apilar la pluralidad de longitudes para formar un elemento de blindaje a la traccion;providing a plurality of lengths of thermosetting composite material, and stacking the plurality of lengths to form a tensile shielding element;

envolver helicoidalmente el elemento de blindaje a la traccion, bajo una tension predeterminada, alrededor de una capa de retencion de fluido;helically wrap the shielding element to the traction, under a predetermined tension, around a fluid retention layer;

y luego calentar el elemento de blindaje a la traccion para curar el material compuesto termoendurecible, en el que el elemento de blindaje a la traccion forma una capa de blindaje.and then heating the tensile shield element to cure the thermosetting composite material, in which the tensile shield element forms a shield layer.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un cuerpo de tubo flexible formado por el metodo descrito anteriormente, que comprende:According to a second aspect of the present invention, a flexible tube body formed by the method described above is provided, comprising:

una capa de retencion de fluido; ya fluid retention layer; Y

al menos una capa de blindaje que comprende un elemento de blindaje a la traccion que comprende una pluralidad de longitudes apiladas de material compuesto termoendurecible, dispuesto sobre la capa de retencion de fluido,at least one shield layer comprising a tensile shield element comprising a plurality of stacked lengths of thermosetting composite material, disposed on the fluid retention layer,

en el que la capa de blindaje se forma enrollando helicoidalmente el elemento de blindaje a la traccion, bajo una tension predeterminada, alrededor de la capa de retencion de fluido y calentando a continuacion el elemento de blindaje a la traccion para curar el material termoendurecible.wherein the shielding layer is formed by helically winding the tensile shielding element, under a predetermined tension, around the fluid retention layer and then heating the tensile shielding element to cure the thermosetting material.

Ciertas realizaciones de la invencion proporcionan la ventaja de que la capa de blindaje esta formada sustancial o 5 completamente libre de deformacion residual, porque la longitud del material se cura “in situ”, es decir, no se forma en una nueva posicion despues de la etapa de curado. Ciertas realizaciones de la invencion proporcionan un tubo flexible formado con un peso reducido y un rendimiento mejorado en comparacion con los tubos con capas de blindaje estandar. El material compuesto proporciona alta resistencia a un peso controlado. Se pueden elegir materiales espedficos para la aplicacion requerida. Se apreciara, sin embargo, que la presente invencion sera 10 particularmente adecuada para el funcionamiento en aguas profundas y ultraprofundas, donde la presion sobre un tubo es mas alta debido al peso de la longitud de un tubo largo, asf como a la propia agua circundante y un material de alta resistencia por unidad de peso es de suma importancia.Certain embodiments of the invention provide the advantage that the shield layer is formed substantially or completely free of residual deformation, because the length of the material is cured "in situ", that is, it is not formed in a new position after the curing stage Certain embodiments of the invention provide a flexible tube formed with a reduced weight and improved performance compared to tubes with standard shielding layers. The composite material provides high resistance to a controlled weight. Specific materials can be chosen for the required application. It will be appreciated, however, that the present invention will be particularly suitable for operation in deep and ultra-deep waters, where the pressure on a tube is higher due to the weight of the length of a long tube, as well as the surrounding water itself and a high strength material per unit of weight is of the utmost importance.

Las realizaciones de la invencion se describen adicionalmente a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The embodiments of the invention are described further below with reference to the accompanying drawings, in which:

15 La figura 1 ilustra un cuerpo de tubo flexible;15 Figure 1 illustrates a flexible tube body;

La figura 2 ilustra un conjunto de tubo ascendente;Figure 2 illustrates a riser tube assembly;

Las Figuras 3a y 3b ilustran elementos de blindaje a la traccion;Figures 3a and 3b illustrate traction armor elements;

La figura 4 ilustra un elemento de blindaje a la traccion en su posicion envuelta;Figure 4 illustrates a tensile shield element in its wrapped position;

La figura 5 ilustra un elemento de blindaje de presion en su posicion envuelta;Figure 5 illustrates a pressure shielding element in its wrapped position;

20 La figura 6 ilustra un aparato para producir un cuerpo de tubo;20 Figure 6 illustrates an apparatus for producing a tube body;

La figura 7 ilustra un elemento de blindaje a la traccion adicional;Figure 7 illustrates an additional tensile shield element;

La figura 8 ilustra otro aparato para producir un cuerpo de tubo;Figure 8 illustrates another apparatus for producing a tube body;

La figura 9 ilustra el elemento de blindaje a la traccion de la figura 7 que esta envuelto con cinta;Figure 9 illustrates the tensile shielding element of Figure 7 which is wrapped with tape;

La figura 10 ilustra un metodo para producir un cuerpo de tubo;Figure 10 illustrates a method for producing a tube body;

25 La figura 11 ilustra un metodo adicional para producir un cuerpo de tubo;Figure 11 illustrates an additional method for producing a tube body;

La figura 12 ilustra un metodo adicional para producir un cuerpo de tubo; y La figura 13 ilustra un metodo adicional para producir un cuerpo de tubo.Figure 12 illustrates an additional method for producing a tube body; and Figure 13 illustrates an additional method for producing a tube body.

En los dibujos, los numeros de referencia similares se refieren a partes similares.In the drawings, similar reference numbers refer to similar parts.

A lo largo de esta descripcion, se hara referencia a un tubo flexible. Se entendera que un tubo flexible es un conjunto 30 de una porcion de un cuerpo de tubo y uno o mas accesorios en los extremos en cada uno de los cuales un extremo respectivo del cuerpo de tubo esta terminado. La figura 1 ilustra como se forma el cuerpo 100 de tubo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion a partir de una combinacion de materiales en capas que forman un conducto que contiene la presion. Aunque se ilustra un numero de capas particular en la figura 1, debe entenderse que la presente invencion es ampliamente aplicable a estructuras de cuerpo de tubo coaxial que incluyen dos o mas 35 capas fabricadas a partir de una variedad de materiales posibles. Debe observarse ademas que los espesores de capa se muestran unicamente con fines ilustrativos.Throughout this description, reference will be made to a flexible tube. It will be understood that a flexible tube is an assembly 30 of a portion of a tube body and one or more accessories at the ends at each of which a respective end of the tube body is terminated. Figure 1 illustrates how the tube body 100 is formed in accordance with an embodiment of the present invention from a combination of layered materials that form a pressure-containing conduit. Although a particular number of layers is illustrated in Figure 1, it should be understood that the present invention is widely applicable to coaxial tube body structures that include two or more 35 layers made from a variety of possible materials. It should also be noted that the layer thicknesses are shown for illustrative purposes only.

Como se ilustra en la figura 1, un cuerpo de tubo incluye una capa 101 de carcasa mas interna opcional. La carcasa proporciona una construccion entrelazada que puede usarse como la capa mas interna para impedir el colapso total o parcial de una vaina 102 de presion interna debido a la descompresion del tubo, la presion externa y la presion del 40 blindaje a la traccion y las cargas mecanicas de aplastamiento. Se apreciara que ciertas realizaciones de la presente invencion son aplicables a operaciones de "agujero liso" (es decir, sin una carcasa) asf como a dichas aplicaciones de " agujero aspero" (con una carcasa).As illustrated in Figure 1, a tube body includes an optional innermost shell layer 101. The housing provides an interlaced construction that can be used as the innermost layer to prevent the total or partial collapse of an internal pressure sheath 102 due to the decompression of the tube, the external pressure and the pressure of the tensile shield and loads crushing mechanics. It will be appreciated that certain embodiments of the present invention are applicable to "smooth hole" operations (ie, without a housing) as well as to such "rough hole" applications (with a housing).

La vaina 102 de presion interna actua como una capa de retencion de fluido y comprende una capa de polfmero que asegura la integridad interna del fluido. Debe entenderse que esta capa puede comprender por sf misma una serie 45 de subcapas. Se apreciara que cuando se utiliza la capa de carcasa opcional la vaina de presion interna es a menudo referida por los expertos en la tecnica como una capa de barrera. En funcionamiento sin dicha carcasa (denominada operacion de pared lisa), la vaina de presion interna puede considerarse un revestimiento.The internal pressure sheath 102 acts as a fluid retention layer and comprises a polymer layer that ensures the internal integrity of the fluid. It should be understood that this layer can itself comprise a series of sub-layers. It will be appreciated that when the optional housing layer is used the internal pressure sheath is often referred to by those skilled in the art as a barrier layer. In operation without said housing (called smooth wall operation), the internal pressure sheath can be considered a lining.

Una capa 103 de blindaje de presion opcional es una capa estructural con un angulo de inclinacion proximo a 90° que aumenta la resistencia del tubo flexible a las cargas de presion interna y externa y de aplastamiento mecanico.An optional pressure shielding layer 103 is a structural layer with an inclination angle of approximately 90 ° which increases the resistance of the flexible tube to internal and external pressure loads and mechanical crushing.

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La capa tambien soporta estructuralmente la vaina de presion interna, y tipicamente consiste en una construccion entrelazada.The layer also structurally supports the internal pressure sheath, and typically consists of an interlaced construction.

El cuerpo de tubo flexible incluye tambien una primera capa 105 de blindaje a la traccion opcional y una segunda capa 106 de blindaje a la traccion opcional. Cada capa de blindaje a la traccion es una capa estructural con un angulo de inclinacion tipicamente entre 10° y 55°. Cada capa se utiliza para sostener las cargas de traccion y la presion interna. Las capas de blindaje a la traccion son a menudo rebobinadas en pares.The flexible tube body also includes an optional first tensile shield layer 105 and an optional optional tensile shield layer 106. Each traction shielding layer is a structural layer with an inclination angle typically between 10 ° and 55 °. Each layer is used to sustain tensile loads and internal pressure. Traction shield layers are often rewound in pairs.

El cuerpo de tubo flexible mostrado tambien incluye capas 104 de cinta opcionales que ayudan a contener capas subyacentes y, en cierta medida, evitan la abrasion entre capas adyacentes.The flexible tube body shown also includes optional layers of tape 104 that help contain underlying layers and, to some extent, prevent abrasion between adjacent layers.

El cuerpo de tubo flexible incluye tambien tipicamente capas 107 de aislamiento opcionales y una vaina 108 externa que comprende una capa de polfmero usada para proteger el tubo contra la penetracion del agua de mar y de otros ambientes externos, corrosion, abrasion y dano mecanico.The flexible tube body also typically includes optional insulation layers 107 and an outer sheath 108 comprising a polymer layer used to protect the tube from penetration of seawater and other external environments, corrosion, abrasion and mechanical damage.

Cada tubo flexible comprende al menos una parte, algunas veces denominada segmento o seccion del cuerpo 100 de tubo junto con un accesorio de extremo situado en al menos en un extremo del tubo flexible. Un accesorio de extremo proporciona un dispositivo mecanico que forma la transicion entre el cuerpo de tubo flexible y un conector. Las diferentes capas de tubo, como se muestran, por ejemplo, en la figura 1, se terminan en el accesorio de extremo de tal manera que se transfiere la carga entre el tubo flexible y el conector.Each flexible tube comprises at least one part, sometimes referred to as a segment or section of the tube body 100 together with an end fitting located at least at one end of the flexible tube. An end fitting provides a mechanical device that forms the transition between the flexible tube body and a connector. The different tube layers, as shown, for example, in Figure 1, are terminated in the end fitting such that the load is transferred between the flexible tube and the connector.

La figura 2 ilustra un conjunto de tubo 200 ascendente adecuado para transportar fluido de produccion tal como petroleo y/o gas y/o agua desde una posicion 201 submarina a una instalacion 202 flotante. Por ejemplo, en la Figura 2, la posicion 201 submarina incluye una lmea de flujo submarino. La lmea 205 de flujo flexible comprende un tubo flexible, total o en parte, que descansa sobre el fondo 204 marino o se halla enterrado debajo del fondo marino y se utiliza en una aplicacion estatica. La instalacion flotante puede ser proporcionada por una plataforma y/o una boya o, como se ilustra en la Figura 2, un buque. El conjunto 200 ascendente esta dispuesto como un conducto flexible, es decir un tubo 203 flexible que conecta el buque a la instalacion del fondo marino. El tubo flexible puede estar en segmentos de cuerpo de tubo flexible con conectores de conexion.FIG. 2 illustrates an ascending tube assembly 200 suitable for transporting production fluid such as oil and / or gas and / or water from an underwater position 201 to a floating installation 202. For example, in Figure 2, the underwater position 201 includes an underwater flow line. The flexible flow line 205 comprises a flexible tube, in whole or in part, which rests on the seabed 204 or is buried under the seabed and is used in a static application. The floating installation can be provided by a platform and / or a buoy or, as illustrated in Figure 2, a ship. The ascending assembly 200 is arranged as a flexible conduit, that is to say a flexible tube 203 that connects the vessel to the seabed installation. The flexible tube may be in flexible tube body segments with connection connectors.

Se apreciara que hay diferentes tipos de tubo ascendente, como es bien conocido por los expertos en la tecnica. Las formas de realizacion de la presente invencion se pueden usar con cualquier tipo de tubo ascendente, tal como un tubo ascendente libremente suspendido (tubo ascendente libre, o catenaria), un tubo vertical sujeto en cierta medida (boyas, cadenas), elevado totalmente contenido o encerrado en un tubo (tubos I o J).It will be appreciated that there are different types of riser, as is well known to those skilled in the art. The embodiments of the present invention can be used with any type of ascending tube, such as a freely suspended ascending tube (free ascending tube, or catenary), a vertical tube held to a certain extent (buoys, chains), fully contained or enclosed in a tube (tubes I or J).

La figura 2 ilustra tambien como pueden utilizarse porciones de tubo flexible como una lmea 205 de flujo o un puente 206.Figure 2 also illustrates how flexible tube portions can be used as a flow line 205 or a bridge 206.

Las Figuras 3a y 3b ilustran un ejemplo de un elemento para formar una capa de blindaje a la traccion. El elemento 300-1 o 3002, que en la tecnica se puede denominar cinta, incluye un material 302 de matriz compuesto y fibras 304 de refuerzo. Las dimensiones relativas, la forma de la seccion transversal y la relacion del material de la matriz con las fibras se ilustran, por ejemplo, y se pueden hacer para adaptarlas a la aplicacion particular. La forma de seccion transversal del elemento puede ser sustancialmente rectangular, sustancialmente ovalada, sustancialmente circular, etc., o podna estar hecha de dos o mas piezas correspondientes, o cualquier otra seccion transversal.Figures 3a and 3b illustrate an example of an element for forming a tensile shield layer. Element 300-1 or 3002, which in the art may be referred to as tape, includes a composite matrix material 302 and reinforcing fibers 304. The relative dimensions, the shape of the cross section and the relationship of the matrix material with the fibers are illustrated, for example, and can be made to adapt them to the particular application. The cross-sectional shape of the element may be substantially rectangular, substantially oval, substantially circular, etc., or it may be made of two or more corresponding pieces, or any other cross-section.

Uno o mas elementos forman una capa de blindaje a la traccion mediante envoltura helicoidal del elemento alrededor de una capa radialmente interna, tal como en la forma mostrada en la figura 4. En un uso tfpico, los elementos de blindaje a la traccion se enrollan con un angulo de inclinacion de 10 a 55°. Alternativamente, cuando la invencion esta dirigida a una capa de blindaje a la presion de un cuerpo de tubo flexible, el elemento de blindaje puede enrollarse con un angulo de inclinacion proximo a 90°, como se muestra en la figura 5.One or more elements form a tensile shield layer by helical wrap of the element around a radially internal layer, such as in the form shown in Figure 4. In a typical use, the tensile shield elements are wound with an inclination angle of 10 to 55 °. Alternatively, when the invention is directed to a shielding layer at the pressure of a flexible tube body, the shielding element can be wound with an angle of inclination close to 90 °, as shown in Figure 5.

El material 302 compuesto de matriz es, en este ejemplo, la resina epoxi y las fibras 304 de refuerzo son fibras de carbono. El material compuesto de material de matriz y fibras puede obtenerse en forma prepreg de Zoltek Companies, Inc. Este prepreg esta disponible en un estado parcialmente curado, habiendose retardado qmmicamente el curado para permitir una manipulacion sencilla, un material prepreg continuo con una distribucion de tension uniforme y minima sobre el material. La relacion de matriz a fibra (fraccion volumetrica de las fibras) es de alrededor del 50%. Sin embargo, muchos materiales prepreg termoendurecibles pueden ser adecuados tales como termoendurecibles, poliimidas, bismaleimidas, fenolicos y epoxis modificados. Las fibras de refuerzo podnan ser cualquier fibra adecuada tal como vidrio, ceramica, metal, fibras polimericas tales como aramida, o mezclas de las mismas. La fraccion volumetrica de las fibras podna ser cualquier cantidad de alrededor del 40% a alrededor del 75%, apropiadamente alrededor del 40% al 65%. El material compuesto puede incluir ademas otros modificadores tales como pigmentos o plastificantes. Apropiadamente, la mayor parte de las fibras de refuerzo estan orientadas longitudinalmente a lo largo del eje longitudinal del elemento de blindaje a la traccion. Algunas fibras transversales o angulares pueden ser incluidas para ayudar a estabilizar la estructura. Por ejemplo, mas del 50%, o 60%, o 70%, o 80% o 90%, de las fibras pueden alinearse en una direccion sustancialmente axial con la longitud del material. Dicha orientacion puede ayudar a estabilizar el elemento de blindaje durante el uso.The matrix composite material 302 is, in this example, the epoxy resin and the reinforcing fibers 304 are carbon fibers. The composite material of matrix material and fibers can be obtained in prepreg form from Zoltek Companies, Inc. This prepreg is available in a partially cured state, the curing being chemically delayed to allow a simple manipulation, a continuous prepreg material with a tension distribution uniform and minimal on the material. The ratio of matrix to fiber (volumetric fraction of the fibers) is around 50%. However, many thermosetting prepreg materials may be suitable such as thermosetting, polyimides, bismaleimides, phenolics and modified epoxies. The reinforcing fibers could be any suitable fiber such as glass, ceramic, metal, polymeric fibers such as aramid, or mixtures thereof. The volumetric fraction of the fibers could be any amount of about 40% to about 75%, appropriately about 40% to 65%. The composite material may also include other modifiers such as pigments or plasticizers. Appropriately, most of the reinforcing fibers are oriented longitudinally along the longitudinal axis of the tensile shielding element. Some transverse or angular fibers can be included to help stabilize the structure. For example, more than 50%, or 60%, or 70%, or 80% or 90%, of the fibers can be aligned in a substantially axial direction with the length of the material. Such orientation can help stabilize the shield element during use.

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La figura 6 muestra el aparato 600 para producir un cuerpo de tubo flexible que incluye el elemento de blindaje a la traccion mostrado en las figuras 3a y 4.Figure 6 shows the apparatus 600 for producing a flexible tube body that includes the tensile shielding element shown in Figures 3a and 4.

Para producir un cuerpo de tubo flexible, una longitud del elemento 300 de blindaje a la traccion de material compuesto prepreg se alimenta hacia una capa 602 de retencion de fluido. Opcionalmente, se podna emplear un mandril extrafole como una base mas interna para aplicar capas circunferencialmente a la misma. La capa 602 de retencion de fluido se hace girar en el sentido de las agujas del reloj si se observa desde el lado izquierdo como se muestra, y a una velocidad de rotacion predeterminada adecuada. La capa 602 de retencion de fluido tambien se mueve a una velocidad predeterminada constante en una direccion mostrada por la flecha A. Por supuesto, alternativamente, la longitud del elemento de blindaje a la traccion podna girar alrededor de una capa estacionaria de retencion de fluido.To produce a flexible tube body, a length of the shield element 300 to the prepreg composite pull is fed into a fluid retention layer 602. Optionally, an extrafole mandrel could be used as a more internal base to apply layers circumferentially to it. The fluid retention layer 602 is rotated clockwise if viewed from the left side as shown, and at a suitable predetermined rotation speed. The fluid retention layer 602 also moves at a constant predetermined speed in a direction shown by the arrow A. Of course, alternatively, the length of the traction armor element could rotate around a stationary fluid retention layer.

El elemento 300 de blindaje a la traccion pasa a traves de una grna 604 y un precalentador 606 en esta realizacion (aunque estas caractensticas del aparato son opcionales). La grna 604 ayuda a ubicar correctamente el elemento 300 y el precalentador 606 ayuda a suavizar ligeramente el material de prepreg para su aplicacion sobre la capa 602 de retencion de fluido.The traction shielding element 300 passes through a grille 604 and a preheater 606 in this embodiment (although these features of the apparatus are optional). The grind 604 helps to correctly position the element 300 and the preheater 606 helps to slightly soften the prepreg material for application on the fluid retention layer 602.

El elemento 300 de blindaje a la traccion se aplica entonces a la capa 602 de retencion de fluido, que se envuelve alrededor de la capa 602 de retencion de fluido en virtud del giro de la capa 602, la traslacion lineal de la capa 602 y de la posicion fija de la alimentacion 601 de elemento de blindaje a la traccion. El elemento 300 alimenta a la capa de retencion de fluido bajo una tension controlada predeterminada constante de 100N. La tension puede ser alterada caso por caso para adaptarse a los materiales y dimensiones del elemento de blindaje. La tension predeterminada es mayor que cero, y tal vez entre 50 a 1000N, por ejemplo, 50 a 150N, 50 a 250N o 50 a 500N, por ejemplo.The traction shielding element 300 is then applied to the fluid retention layer 602, which is wrapped around the fluid retention layer 602 by virtue of the rotation of the layer 602, the linear translation of the layer 602 and of the fixed position of the supply 601 of the shielding element to the traction. Element 300 feeds the fluid retention layer under a constant predetermined controlled tension of 100N. The tension can be altered on a case-by-case basis to adapt to the materials and dimensions of the shield element. The predetermined voltage is greater than zero, and perhaps between 50 to 1000N, for example, 50 to 150N, 50 to 250N or 50 to 500N, for example.

Aunque solo se muestra una alimentacion del elemento 601 de blindaje, pueden utilizarse otras alimentaciones para permitir que otros elementos de blindaje sean arrollados sobre el cuerpo de tubo. Otros elementos de blindaje aumentaran el numero (y la densidad relativa) de los elementos de blindaje en la capa. Se puede elegir un numero adecuado de elementos de modo que los elementos tengan suficiente holgura para no solaparse y rasparse entre sf, pero proporcionar suficiente soporte de traccion al tubo flexible. Se apreciara que se podna proporcionar una capa adicional de los elementos de blindaje a la traccion sobre la primera capa de elementos de blindaje a la traccion por elementos de contraenrrollamiento en la direccion opuesta a la primera capa, por ejemplo.Although only one feed of shield element 601 is shown, other feeds can be used to allow other shield elements to be wound on the tube body. Other shielding elements will increase the number (and relative density) of the shielding elements in the layer. An adequate number of elements can be chosen so that the elements have sufficient clearance not to overlap and scrape each other, but provide sufficient tension support to the flexible tube. It will be appreciated that an additional layer of the tensile shield elements could be provided on the first layer of tensile shield elements by counter winding elements in the direction opposite to the first layer, for example.

El cabezal 608 de posicionamiento ayuda a posicionar el elemento 300 sobre la capa 602 de retencion de fluido.The positioning head 608 helps position the element 300 on the fluid retention layer 602.

Como el elemento de blindaje a la traccion se enrolla sobre el cuerpo de tubo, el cuerpo de tubo continua moviendose en una direccion lineal (flecha A) y el cuerpo de tubo se mueve a traves de un horno 610.As the tensile shielding element is wound on the tube body, the tube body continues to move in a linear direction (arrow A) and the tube body moves through an oven 610.

El horno 601 se ajusta a 220°C para iniciar el curado de la resina epoxi del elemento 300 de blindaje, aunque quedara claro que podnan elegirse otras temperaturas, lo que afectara al tiempo de curado del epoxi y, por tanto, a la velocidad a la que el cuerpo del tubo debe viajar a traves del horno.The oven 601 is set at 220 ° C to start curing the epoxy resin of the shielding element 300, although it will be clear that other temperatures may be chosen, which will affect the epoxy curing time and, therefore, the speed at which the tube body must travel through the oven.

En esta realizacion, el material termoendurecible se endurece en la zona de calentamiento por el horno. Resultara evidente que el material termoendurecible podna curarse alternativamente de otras maneras, tal como por aplicacion de otras formas de radiacion, o ser curado qmmicamente.In this embodiment, the thermosetting material hardens in the heating zone by the oven. It will be apparent that the thermosetting material could be cured alternately in other ways, such as by application of other forms of radiation, or chemically cured.

Tal curado "in situ" del material compuesto de las capas de blindaje permite que se forme una capa de blindaje sustancialmente o completamente libre de deformacion residual dentro del material, debido a que el material no se dobla significativamente ni se reforma despues del curado. El radio de curvatura y la torsion ocurren cuando el material esta en su estado precurado (que no afecta al material) y no se aplica ninguna tension de torsion o de flexion al material postcurado. Esto da un producto de mayor calidad en comparacion con las capas de blindaje conocidas, ya que el elemento de blindaje contiene mas resistencia utilizable que los elementos de blindaje conocidos que contienen tension residual. El producto es mas eficiente que las capas de blindaje conocidas en terminos de resistencia por cantidad de material y, por lo tanto, es posible un tubo mas largo para una aplicacion mas profunda.Such "in situ" curing of the composite material of the shielding layers allows a shielding layer to be formed substantially or completely free of residual deformation within the material, because the material does not significantly bend or reshape after curing. The radius of curvature and torsion occur when the material is in its pre-cured state (which does not affect the material) and no torsional or flexural tension is applied to the post-cured material. This gives a higher quality product compared to the known shield layers, since the shield element contains more usable resistance than the known shield elements that contain residual stress. The product is more efficient than the known shielding layers in terms of resistance by amount of material and, therefore, a longer tube is possible for a deeper application.

Al enrollar el elemento de blindaje a la traccion bajo una tension controlada, el elemento recibe una cantidad de presion de consolidacion a traves de las fuerzas radiales mutuas que actuan entre ella misma y la capa de retencion de fluido. Esta presion ayuda al proceso de curado.By winding the shielding element to the traction under a controlled tension, the element receives an amount of consolidation pressure through the mutual radial forces acting between itself and the fluid retention layer. This pressure helps the curing process.

Un usuario podra considerar cualquier contraccion del material termoendurecible al disponer el posicionamiento de los elementos de blindaje uno con respecto al otro.A user may consider any contraction of the thermosetting material by arranging the positioning of the shielding elements with respect to each other.

La Figura 8 muestra aparatos para producir un cuerpo de tubo flexible de acuerdo con la presente invencion. El equipo mostrado en la Figura 8 es similar al equipo mostrado en la Figura 6. Sin embargo, se utiliza una variacion del elemento de blindaje a la traccion, como se muestra en las Figuras 7 y 9.Figure 8 shows apparatus for producing a flexible tube body according to the present invention. The equipment shown in Figure 8 is similar to the equipment shown in Figure 6. However, a variation of the tensile shielding element is used, as shown in Figures 7 and 9.

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Una pluralidad de longitudes de material compuesto se apila para formar un elemento de blindaje a la traccion. Las longitudes del precursor se pueden cortar a partir de una lamina de material prepreg compuesto que esta disponible en Zoltek Companies, Inc., y luego apilarse de lado a lado de una manera laminada.A plurality of lengths of composite material is stacked to form a tensile shield element. The precursor lengths can be cut from a sheet of composite prepreg material that is available from Zoltek Companies, Inc., and then stacked side by side in a laminated manner.

Apropiadamente, sustancialmente todas las fibras de refuerzo estan orientadas longitudinalmente a lo largo del eje longitudinal del elemento de blindaje a la traccion. Dicha orientacion puede ayudar a estabilizar el elemento de blindaje durante el uso. Al orientar las fibras en direcciones y/o angulos particulares, se puede controlar la rigidez de resorte del elemento.Appropriately, substantially all reinforcing fibers are oriented longitudinally along the longitudinal axis of the tensile shield element. Such orientation can help stabilize the shield element during use. By orienting the fibers in particular directions and / or angles, the spring stiffness of the element can be controlled.

En una realizacion, el elemento de blindaje a la traccion tambien incluye una cinta termorretractil que cubre y encapsula las longitudes apiladas de material compuesto. La cinta retractil es en sf misma un material conocido, que es una cinta polimerica que ha sido tratada previamente por calentamiento y estiramiento en una direccion particular dando a la cinta una forma orientada con cadenas de polfmero orientadas. La aplicacion de calor invierte el proceso, haciendo que la cinta retroceda hacia su posicion original. Puede utilizarse la cinta "Shrink Tite" disponible en Aerovac Systems Ltd.In one embodiment, the tensile shielding element also includes a heat shrink tape that covers and encapsulates the stacked lengths of composite material. The shrink tape itself is a known material, which is a polymeric tape that has been previously treated by heating and stretching in a particular direction giving the tape an oriented shape with oriented polymer chains. The application of heat reverses the process, causing the tape to move back to its original position. The "Shrink Tite" tape available at Aerovac Systems Ltd. can be used.

Se podna usar una funda termorretractil o una funda de tubo trenzado para encapsular el material compuesto. Sin embargo, en esta realizacion se enrolla una cinta termorretractil sobre el material compuesto apilado con un solapamiento de aproximadamente 50%.A heat shrink sleeve or braided tube sleeve could be used to encapsulate the composite. However, in this embodiment a heat shrink tape is wound on the stacked composite with an overlap of approximately 50%.

El metodo de producir un cuerpo de tubo flexible es similar al metodo descrito con respecto a la figura 6. Sin embargo, el metodo incluye ademas las etapas iniciales de apilar las longitudes del material compuesto 7001, 7002, para formar el elemento de blindaje a la traccion, y envolver la cinta 702 termorretractil alrededor de la pila 700. Esta etapa de envoltura puede realizarse mecanicamente a traves de medios de bobinado. El resto del aparato 800 funciona de la misma manera que el aparato 600 y se hace funcionar por el mismo metodo que se ha descrito anteriormente.The method of producing a flexible tube body is similar to the method described with respect to Figure 6. However, the method also includes the initial steps of stacking the lengths of composite material 7001, 7002, to form the shielding element to the traction, and wrapping the heat shrink tape 702 around the stack 700. This wrapping stage can be mechanically performed through winding means. The rest of the apparatus 800 operates in the same manner as the apparatus 600 and is operated by the same method as described above.

La figura 9 ilustra los medios 902 de bobinado con mas detalle.Figure 9 illustrates the winding means 902 in more detail.

Mediante la formacion del elemento 700 de blindaje a la traccion a partir de una pila de elementos cortados de una lamina plana, la alineacion inicial de las fibras de refuerzo puede controlarse mas cuidadosamente y, por lo tanto, orientarse de manera mas uniforme en una lamina plana. Las fibras permanecen uniformemente orientadas en la pila.By forming the tensile shielding element 700 from a stack of elements cut from a flat sheet, the initial alignment of the reinforcing fibers can be controlled more carefully and, therefore, more uniformly oriented on a sheet flat. The fibers remain uniformly oriented in the stack.

Ademas, mediante el uso de una pila de elementos, el material de prepreg no se estira ni se dana durante la flexion en la etapa de envoltura sobre la capa de retencion de fluido. Sin embargo, se evita el requerimiento de capas muy finas de material compuesto (segun se necesita en la tecnica anterior).In addition, by using a stack of elements, the prepreg material is not stretched or damaged during flexion in the wrapping stage on the fluid retention layer. However, the requirement of very thin layers of composite material is avoided (as needed in the prior art).

La cinta termorretractil trabaja para comprimir el prepreg una cierta cantidad, aplicando asf una presion de consolidacion al material prepreg. Esta presion ayuda al proceso de curado de forma similar a la presion de enrollar el elemento de blindaje bajo tension. La cinta termorretractil podna utilizarse en su lugar o bien como bobinado bajo tension.The heat shrink tape works to compress the prepreg a certain amount, thus applying a consolidation pressure to the prepreg material. This pressure helps the curing process similar to the pressure of winding the armor element under tension. The heat shrink tape could be used instead or as a winding under tension.

Ademas, la presion de consolidacion de la cinta termorretractil tambien ayuda a crear una union excelente entre las capas apiladas de material compuesto durante el proceso de curado, dando un elemento termoendurecido consolidado unico despues del curado.In addition, the consolidation pressure of the heat shrink tape also helps to create an excellent bond between the stacked layers of composite material during the curing process, giving a unique consolidated thermosetting element after curing.

Ademas, la cinta termorretractil puede usarse como una capa protectora para el elemento de blindaje, evitando que los elementos cercanos se unan durante el proceso de curado. Esto asegura el libre movimiento de los elementos de blindaje cuando la estructura completa esta sujeta a flexion durante el uso. La capa de cinta termorretractil tambien puede proporcionar un grado de proteccion contra la abrasion entre alambres individuales y una capa adicional de proteccion contra la penetracion de fluidos presentes en el anillo de tubo formando una barrera a la permeacion ffsica. En una realizacion alternativa, la cinta termorretractil se podna retirar despues de la etapa de curado.In addition, the heat shrink tape can be used as a protective layer for the shielding element, preventing nearby elements from joining during the curing process. This ensures the free movement of the shielding elements when the entire structure is subject to flexion during use. The layer of heat shrink tape can also provide a degree of protection against abrasion between individual wires and an additional layer of protection against the penetration of fluids present in the tube ring forming a barrier to physical permeability. In an alternative embodiment, the heat shrink tape may be removed after the curing stage.

Debido a que el elemento de blindaje se cura “in situ” como en la primera realizacion, se consiguen tambien las mismas ventajas, es decir, una falta de tension residual en la capas de blindaje formado.Because the shielding element is cured "in situ" as in the first embodiment, the same advantages are also achieved, that is, a lack of residual tension in the shielding layers formed.

Tanto el blindaje a la traccion como el blindaje de presion pueden formarse continuamente por este metodo, y la seccion transversal del elemento se puede elegir para adaptarla a la capa funcional. Por ejemplo, el elemento de blindaje de presion puede tener una seccion transversal en forma de Z, que permite al elemento interconectarse con secciones cercanas del elemento.Both the tensile shield and the pressure shield can be formed continuously by this method, and the cross section of the element can be chosen to adapt it to the functional layer. For example, the pressure shielding element may have a Z-shaped cross section, which allows the element to interconnect with nearby sections of the element.

Con la presente invencion, el material compuesto prepreg puede ser envuelto alrededor de una capa interna de cuerpo de tubo, o un mandril, con poca tension, requiriendo solamente maquinaria giratoria bastante basica.With the present invention, the prepreg composite material can be wrapped around an inner layer of tube body, or a mandrel, with low tension, requiring only quite basic rotating machinery.

Un metodo para producir un cuerpo de tubo flexible se ilustra en el diagrama de flujo de la figura 10. Un metodo adicional se ilustra en el diagrama de flujo de la figura 11. Otro metodo adicional se ilustra en el diagrama de flujo de la figura 12. Otro metodo adicional se ilustra en el diagrama de flujo de la figura 13.A method for producing a flexible tube body is illustrated in the flowchart of Figure 10. An additional method is illustrated in the flowchart of Figure 11. Another additional method is illustrated in the flowchart of Figure 12. Another additional method is illustrated in the flowchart of Figure 13.

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Son posibles diversas modificaciones de los disenos detallados como se han descrito anteriormente. Por ejemplo, la cinta termorretractil de la figura 7 podna modificarse para incluir cinta de PTFE u otro material de baja friccion, particularmente sobre la superficie, con el fin de mejorar las propiedades de friccion entre elementos adyacentes o capas adyacentes. Se pueden anadir una o mas capas adicionales al cuerpo de tubo flexible, tales como las 5 ilustradas en la figura 1.Various modifications of the detailed designs are possible as described above. For example, the heat shrink tape of Figure 7 could be modified to include PTFE tape or other low friction material, particularly on the surface, in order to improve the friction properties between adjacent elements or adjacent layers. One or more additional layers can be added to the flexible tube body, such as the 5 illustrated in Figure 1.

Claims (16)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 4040 45Four. Five REIVINDICACIONES 1. Un metodo para producir un cuerpo de tubo flexible, que comprende:1. A method for producing a flexible tube body, comprising: proporcionar una pluralidad de longitudes de material (7001; 7002) compuesto termoendurecible, y apilar la pluralidad de longitudes para formar un elemento (700) de blindaje a la traccion;providing a plurality of lengths of material (7001; 7002) thermosetting compound, and stacking the plurality of lengths to form a tensile shielding element (700); envolver helicoidalmente el elemento de blindaje a la traccion, bajo una tension predeterminada, alrededor de una capa (602) de retencion de fluido;helically wrap the shield element to the traction, under a predetermined tension, around a fluid retention layer (602); y luego calentar el elemento de blindaje a la traccion para curar el material compuesto termoendurecible, en el que el elemento de blindaje a la traccion forma una capa de blindaje.and then heating the tensile shield element to cure the thermosetting composite material, in which the tensile shield element forms a shield layer. 2. Un metodo como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que el material compuesto termoendurecible comprende un material (302) de matriz termoendurecible y una pluralidad de fibras de refuerzo.2. A method as claimed in claim 1, wherein the thermosetting composite material comprises a thermosetting matrix material (302) and a plurality of reinforcing fibers. 3. Un metodo como se reivindica en la reivindicacion 2, en el que mas del 50% de la pluralidad de fibras de refuerzo estan alineadas en una direccion axialmente con la longitud del material.3. A method as claimed in claim 2, wherein more than 50% of the plurality of reinforcing fibers are aligned in an axial direction with the length of the material. 4. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de blindaje esta sustancialmente libre de deformacion residual.4. A method as claimed in any of the preceding claims, wherein the shielding layer is substantially free of residual deformation. 5. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tension predeterminada esta en el intervalo de 100 N a 1000 N.5. A method as claimed in any of the preceding claims, wherein the predetermined voltage is in the range of 100 N to 1000 N. 6. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de envoltura helicoidal comprende envolver helicoidalmente el elemento de blindaje a la traccion de manera que las secciones adyacentes del material envuelto no se solapen o,6. A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the helical wrapping step comprises helically wrapping the shielding element to the traction so that adjacent sections of the wrapped material do not overlap or, envuelvan helicoidalmente al elemento de blindaje a la traccion de manera que se superpongan secciones adyacentes del material envuelto al menos parcialmente.helically wrap the shielding element to the traction so that adjacent sections of the at least partially wrapped material overlap. 7. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas la etapa para aplicar una cinta (702) termorretractil o una funda termorretractil a la longitud de material compuesto termoendurecible antes de la etapa de envoltura helicoidal.7. A method as claimed in any of the preceding claims, further comprising the step of applying a heat shrink tape (702) or a heat shrink sleeve to the length of thermosetting composite material before the helical wrapping stage. 8. Un metodo como se reivindica en la reivindicacion 7, en el que la cinta termorretractil o la funda termorretractil comprende un material de baja friccion.8. A method as claimed in claim 7, wherein the heat shrink tape or heat shrink sleeve comprises a low friction material. 9. Un cuerpo de tubo flexible formado por el metodo de cualquier reivindicacion precedente, que comprende: una capa (602) de retencion de fluido; y9. A flexible tube body formed by the method of any preceding claim, comprising: a fluid retention layer (602); Y al menos una capa de blindaje que comprende un elemento (700) de blindaje a la traccion que comprende una pluralidad de longitudes apiladas de material (7001; 7002) compuesto termoendurecible, proporcionadas sobre la capa de retencion de fluido, en dondeat least one shielding layer comprising a tensile shielding element (700) comprising a plurality of stacked lengths of thermosetting composite material (7001; 7002), provided on the fluid retention layer, wherein las capas de blindaje se forman envolviendo helicoidalmente el elemento de blindaje a la traccion, bajo una tension predeterminada, alrededor de la capa de retencion de fluido y luego calentando el elemento de blindaje a la traccion para curar el material termoendurecible.The shield layers are formed by helically wrapping the tensile shielding element, under a predetermined tension, around the fluid retention layer and then heating the tensile shielding element to cure the thermosetting material. 10. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en la reivindicacion 9, en el que el material compuesto termoendurecible comprende material (302) de matriz termoendurecible y una pluralidad de fibras (304) de refuerzo.10. A flexible tube body as claimed in claim 9, wherein the thermosetting composite material comprises thermosetting matrix material (302) and a plurality of reinforcing fibers (304). 11. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en la reivindicacion 10, en el que mas del 50% de la pluralidad de fibras de refuerzo estan alineadas en una direccion axialmente con la longitud del material.11. A flexible tube body as claimed in claim 10, wherein more than 50% of the plurality of reinforcing fibers are aligned in an axial direction with the length of the material. 12. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la capa de blindaje esta sustancialmente libre de deformacion residual.12. A flexible tube body as claimed in any of claims 9 to 11, wherein the shielding layer is substantially free of residual deformation. 13. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la tension predeterminada esta en el intervalo de 100 N a 1000 N.13. A flexible tube body as claimed in any one of claims 9 to 12, wherein the predetermined tension is in the range of 100 N to 1000 N. 14. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que secciones adyacentes del material envuelto no se solapan o en las que secciones adyacentes del material envuelto se solapan al menos parcialmente.14. A flexible tube body as claimed in any one of claims 9 to 13, in which adjacent sections of the wrapped material do not overlap or in which adjacent sections of the wrapped material overlap at least partially. 15. Un cuerpo de tubo flexible como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, que comprende ademas una cinta (702) termorretractil o una funda termorretractil sobre la longitud de material compuesto termoendurecible.15. A flexible tube body as claimed in any one of claims 9 to 14, further comprising a heat shrink tape (702) or a heat shrink sleeve over the length of thermosetting composite material. 16. Un cuerpo de tubo flexible como el reivindicado en la reivindicacion 15, en el que la cinta termorretractil o la 5 funda termorretractil comprende un material de baja friccion.16. A flexible tube body as claimed in claim 15, wherein the heat shrink tape or the heat shrink sleeve comprises a low friction material.
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